三维图像采集技术（三维测量）在逆向工程、虚拟现实、文物保护、医学研究等领域有广阔的应用前景。在光电技术发展起来之前，三维图像采集主要依靠坐标测量机采用探针测量的方法来实现。但由于探针测量法存在测量速度慢，无法获得物体颜色信息，需要接触被测量物体等缺点，探针测量法的应用范围受到极大的限制。随着光电子技术发展，人们提出了各种各样的三维图像采集的方法，包括立体视差法、光影轮廓法、结构光扫描法等等。这些方法各具优缺点，其中，结构光扫描法由于具有诸多优点而备受重视。　　 本文的三维图像采集系统采用了线结构光扫描的方法，并改进了线结构光三维图像采集的关键步骤——去除扫描图像背景和确定光条中心的算法。系统的功能包括图像采集、图像分析、三维轮廓信息的提取、颜色信息的提取、三维模型的创建、渲染以及存储。本文的主要工作以及创新点包括以下几方面：　　 一．介绍了三维图像采集的应用前景和目前主流的三维图像采集的方法，并对比了这些方法各自的优缺点。　　 二．详细分析了基于结构光三维图像采集法的原理，以及本文所采用的旋转式激光扫描三维图像采集系统的结构。并建立扫描系统的数学模型，包括扫描过程产生的坐标变换。　　 三．标定了本论文中的三维图像采集系统的参数，包括摄像机的径向畸变系数、镜头焦距、扫描系统的尺寸参数等。　　 四．针对传统阈值法去除扫描图像背景过程中，容易出现光条断线或背景去除不完全的缺点，本文提出了“图像相减法”。该方法有效地去除了扫描图像背景的干扰，而又充分的保留光条的有用信息，提高了三维图形采集系统的抗干扰能力。　　 五．针对目前常见的确定光条中心的算法（比如灰度极大值法，灰度质心法等）在被测物体表面反射率变化大的位置出现较大的误差的问题，本文提出了采用RGB反射率补偿的方法，有效地提高了在物体表面反射率变化率大的地方确定光条中心的准确度。　　 六．结合反射率补偿算法需要两次扫描的特点，通过重复扫描法提取被扫描物体表面的颜色。　　 七．根据本论文的数学模型，光条识别算法等，设计了一套三维图像集成采集软件，并采用价格低廉的摄像机和半导体激光器，搭建了一套三维图像采集用的硬件系统。